Устройство для фотометрирования световых пучков

 

Использование: в оптике, касается устройств, предназначенных для измеpения пространственного распределения интенсивности в пучках непрерывного излучения большой мощности. Сущность изобретения: устройство включает фотоприемник и установленную перед ним вращающуюся диафрагму в виде диска со сквозной щелью. Щель выполнена в виде узкой полоски, не концентрической с осью вращения. Между диском и фотоприемником помещена фокусирующая система, которая строит изображение щели на другой щелевой диафрагме, закрывающей вход приемника, и способна поворачиваться вокруг оптической оси, что позволяет выполнить зондирование исследуемого пучка по разным азимутам. 1 ил.

Изобретение относится к оптике и лазерной технике, а более конкретно к конструкции фотометрических устройств, предназначенных для измерения пространственного и пространственно-временного распределения интенсивности в пучках непрерывного излучения большой мощности, в частности в сфокусированных лазерных пучках. Оно может быть использовано при решении задач лазерной технологии, в промышленных лазерных технологических установках и в научных исследованиях.

Известно устройство для фотометрирования световых пучков, описанное в работе В.В. Завьялова и В.И. Воронина. ПТЭ, 1976, N6, с. 102 104. Оно содержит фотоприемник и установленную перед ним вращающуюся диафрагму в виде диска с отверстиями, размещенными по спирали Архимеда. Наличие дискретных отверстий приводит к тому, что данные о распределении интенсивности в пучке восстанавливаются по "точкам", а не регистрируются непрерывно по выбранной координате. К тому же из-за ошибок в разметке положения отверстий неизбежны ошибки в результатах измерений, в особенности измерений, требующих высокой точности.

Среди известных фотометрических устройств наиболее близким по конструкции к предлагаемому является устройство, описанное в работе Ю.Г. Якушенкова "Оптические системы фотоэлектрических устройств". М. Машиностроение, 1966, с. 140. Оно содержит фотоприемник и установленную перед ним диафрагму в виде вращающегося диска; между диском и фотоприемником установлены фокусирующее устройство и щелевая диафрагма, расположенная перед фотоприемником в плоскости изображения вращающейся щели.

Наличие неподвижной щелевой диафрагмы позволяет производить измерения распределения интенсивности только вдоль одной координаты и препятствует получению полной информации о распределении интенсивности в пространстве, а из-за дискретности отверстий в диске данные измерений также оказываются дискретными.

Технической задачей настоящего изобретения является получение непрерывных данных о пространственном распределении интенсивности в световых пучках в разных направлениях по сечению пучков.

Указанная задача достигается тем, что в известном устройстве, содержащем фотоприемник и установленную перед ним диафрагму в виде вращающегося диска, причем между диском и фотоприемником установлены фокусирующее устройство и щелевая диафрагма, расположенная перед фотоприемником в плоскости изображения вращающейся щели, отверстие в диске выполнено в виде щели, не концентрической с осью вращения, а щелевая диафрагма, установленная перед фотоприемником, снабжена механизмом вращения вокруг оптической оси устройства.

На чертеже схематически изображен общий вид предложенного устройства.

Перед входом фотоприемника 1 установлена щелевая диафрагма 2, снабженная механизмом вращения вокруг оптической оси устройства (на рис. не показан). Диафрагма 2 размещена в плоскости изображения диска 4, создаваемой фокусирующей системой 3, например линзой. В предметной плоскости линзы 3 расположен вращающийся диск 4 со сквозной щелью. Щель имеет вид узкой полоски, не концентрической с осью вращения диска. Она может быть проделана, например, по хорде или по витку спирали Архимеда, 5 исследуемый световой пучок.

Устройство работает следующим образом. По мере вращения диска 4 с щелью на линейную щель 2 линзой 3 проектируются последовательно различные участки светового пучка 5, вырезаемые щелью 4 вдоль радиуса, соответствующего положению щели 2. Таким образом осуществляется непрерывное сканирование пучка 5 в радиальном направлении. Изменение амплитуды сигнала с фотоприемника 1 отвечает изменению интенсивности в пучке 5 вдоль выделенного радиуса. Поворачивая диафрагму 2 вокруг оптической оси, можно выполнить сканирование пучка по различным азимутальным направлениям и, в конечном счете, получить полную картину распределения интенсивности в сечении светового пучка 5.

Формула изобретения

Устройство для фотометрирования световых пучков, включающее фотоприемник и установленную перед ним диафрагму в виде вращающегося диска с отверстием, причем между диском и фотоприемником установлены фокусирующее устройство и щелевая диафрагма, расположенная перед фотоприемником в плоскости изображения вращающегося отверстия, отличающееся тем, что отверстие в диске выполнено в виде щели, не концентрической с осью вращения, а щелевая диафрагма, установленная перед фотоприемником, снабжена механизмом вращения вокруг оптической оси устройства.

РИСУНКИ

Рисунок 1